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文档之家› 第二章 微生物的形态和分类(2)
第二章 微生物的形态和分类(2)
(4)各种消毒、杀菌措施优劣的判断。
医疗器械、食品生产、发酵生产及传染病防治等方 面的困难。
(二)鞭毛(flagellum,复flagella)
某些细菌细胞表面着生的一至数十条长丝状、 波曲的蛋白质附属物。 功能:细菌的“运动器官”。
1、观察和判断细菌鞭毛的方法
电子显微镜直接观察 光学显微镜下观察:鞭毛染色 暗视野显微镜; 根据培养特征判断:半固体穿刺、
无芽孢杆菌
Ø 球菌
(一)产芽孢细菌 1. 芽孢杆菌属
细胞杆状。端生或周生鞭毛,运动或不运动,G+,好氧 或兼性厌氧,可产生芽孢。
在土壤、水中尤为常见,发热陈粮上较多。
在食品工业中经常遇到的污染菌:
蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)污染食品引起食物变 质,尚可引起食物中毒。 枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)常常引起面包腐败, 但它们产生蛋白酶的能力强,常用作蛋白酶产生菌。 炭疽芽孢杆菌(Bacillus anthracis)能引起人、畜共患 的烈性传染病——炭疽病。
层次厚:(大)荚膜 在壁上有固定层次 包裹在单个细胞上 层次薄:微荚膜
松散,未固定在壁上:粘液层 包裹在细胞群上:菌胶团
不同细菌荚膜的化学组成
2. 荚膜的特点
(1)主要成分是多糖、多肽或蛋白质,尤以多糖居多。 经特殊的荚膜染色,特别是负染色(又称背景染色) 后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。 (2)微生物的一种遗传特性:其菌落特征及血 清学反应 是细菌分类鉴定的指标之一。 (3)并非细胞生活的必要结构,但它对细菌在环境中的 生存有利。 (4)细菌荚膜与人类的科学研究和生产实践有密切的关系。 如肠膜状明串珠菌、黄单孢杆菌、菌胶团。
贮藏物的种类
(1)多糖类储藏物:糖原粒和淀粉粒
蓝细菌、肠杆菌、芽孢杆菌等中存在。
(2)聚β-羟基丁酸 (PHB)
属于类脂性质的碳源类贮藏物
A:贮藏碳源和能量 B:维持胞内中性环境 C. 降低细胞内渗透压 聚β-羟基丁酸 A Vibrio species
产碱菌属、固氮菌属、假单孢菌属 它无毒、可塑、易降解,是生产医用塑料、 生物降解塑料的良好原料。
(4)芽孢与营养细胞相比化学组成存在较大差异:容易在光学 显微镜下观察。(相差显微镜直接观察;芽孢染色) (5)一个芽孢萌发只产生一个营养状态的细胞。
6. 芽孢的理论和实践意义
(1)细菌分类和鉴定中的重要指标: 芽孢的有无、形态、 大小和着生位臵; (2)提高菌种筛选效率; (3)利于芽孢细菌的保藏;
酸牛奶: 嗜热链球菌、保加利业乳杆菌、
嗜酸乳杆菌、双歧杆菌
发酵原理(风味物质的产生) 乳糖——乳酸(乳酸菌):凝乳 柠檬酸——双乙酰(乳脂明串珠菌、乳链球菌 , 酸性条件):奶油、坚果仁的香味和风味 乙醛(乳酸发酵前产物) 乙醇(乳脂明串珠菌异型乳酸发酵副产物) 有机酸——甲酸、乙酸、丙酸(酪蛋白) 二氧化碳(异型乳酸发酵过程副产物)
③ 整合蛋白因其表面呈疏水性,故可“溶”于脂质 双分子层 的疏水性内层中; ④ 周边蛋白表面含有亲水基团,故可通过静电引力 与脂质双分子层表面的极性头相连;
⑤ 脂质分子间或脂质与蛋白质分子间无共价结合;
⑥ 脂质双分子层犹如一“海洋”,周边蛋白可在其 上作“漂浮”运动,而整合蛋白则似“冰山”状沉浸 在其中作横向移动。
腌制泡菜
糖类 → →乳酸等(加食盐、厌氧)
乳酸菌
明串珠菌属(Leuconostoc)
菌体呈圆形或卵圆形,呈链状排列,G+,常常 在牛乳、蔬菜、水果上发现。
肠膜明串珠菌(Leuconostoc mesenteroide)能利用 蔗糖合成大量荚膜物质——葡聚糖。已被用来 生产右旋糖酐,作为代血浆的主要成分。 食品污染:牛乳的变粘、制糖工业
3、羧酶体(carboxysome)
一些自养细菌(光合细菌) 细胞内的 多角形或六角形内含 物。 大小与噬菌体相仿,约 10nm, 在自养细菌的CO2固 定 中起着关键作用。
4、磁小体(magnetosome)
趋磁细菌细胞中含有的大小 均匀、数目不等的Fe3O4颗粒, 外有一层磷脂、蛋白或糖蛋 白膜包裹。 功能:导向 应用:制药、生物传感器
4. 间体(Mesosome)
是一种由细胞质膜内褶而形成的囊状构造,其中 充满着层状或管状的泡囊,多见于G+。
青霉素酶分泌、DNA复制、 分配以及细胞分裂有关 .
“间体”仅是电镜制片时因 脱水操作而引起的一种赝像.
(三)细胞质和内含物
细胞质: 细胞质膜包围的除核区外的一切半 透明、 胶状、颗粒状物质的总称。 内含物:核糖体、贮藏物、多种酶类和中间 代谢物、质粒、各种营养物和大分 子的单体。少数细菌还有类囊体、 羧酶体、气泡或伴孢晶体等。
(3)硫粒
在还原性硫素丰富的环境中, 以硫粒的形式积累硫元素。
当环境中还原性硫缺乏时,可 被细菌重新利用。
紫硫细菌、丝硫细菌、贝氏硫杆菌
(4)藻青素
一种内源性氮源贮藏物,兼有贮存能源的作用。 通常存在于蓝细菌中。
(5)异染粒(迂回体或捩(lie)转菌素)
用蓝色染料染色后呈红紫色 组成:无机偏磷酸的聚合物。 功能:贮藏磷元素和能量; 降低细胞的渗透压。 异染粒 白喉棒状杆菌、结核分枝杆菌
2. 肠杆菌科各属(Enterobacteriaceae)
3. 荚膜的功能
(1)保护作用;
(2)贮存营养物质; (3)作为透性屏障和离子交换系统; (4)表面附着作用。 (5)细菌间信息识别。
(四)菌毛(fimbria,复数fimbriae)
特征:纤细、中空、短直、 数量较多 成分:蛋白质 功能:粘附
性菌毛
构造和成分与菌毛相同,但比菌毛长,数量仅一至 少数几根。
②形成横隔壁
③子细胞分离
2. 细菌的培养特征
(1)固体培养基:菌落 菌苔
菌落特征:比较小,表面湿润、光滑、 比较粘稠、用接种环容易挑起,菌落颜 色多样。
(2)液体培养基
(3)斜面培养特征 菌苔的生长程度、形状、光泽、质地、透 明度、颜色、隆起和表面状况等。
五、食品中常见的细菌类群
Ø 杆菌:产芽孢杆菌
(二)不产芽孢细菌 1. 乳酸菌属(Lactic Acid Bacteria)
一类能发酵碳水化合物主要产乳酸的细菌通称。
与食品关系密切的常见乳酸菌属有: 乳杆菌、双歧杆菌、肠球菌、乳球菌、明串 珠菌等。
同型乳酸发酵类菌和异型乳酸发酵类菌。
乳杆菌属(Lactobacillus)
菌体单个或呈链状。不运动或极少能运动,厌氧 或兼性厌氧,G+,分解糖的能力很强。 从牛乳、乳制品和植物产品中能分离出来。 乳酸、干酪、酸乳等乳制品的发酵菌剂。
二、细菌细胞的基本结构
(二)细胞质膜(Cytoplasmic membrane)
也称细胞膜,是紧贴在细胞壁内侧、包围着细胞 质的一层柔软、脆弱、富有弹性的半透性膜。 化学组成: 磷脂 蛋白质 20%~30% 50%~70%
多糖
1.5% ~10%
磷脂分子由磷酸、甘油、脂肪酸组成。
根据蛋白质在细胞膜上的部位 不同,分为整合蛋白和外周蛋白。
1.核质体
组成:裸露在细胞质中的染色体, 由环状双链DNA分子组成。 功能:贮存遗传信息; 传递遗传信息; 调控细胞的全部生命活动。
2.细菌的核外染色体—质粒(plasmid)
细菌染色体外的遗传物质,由共价闭合环状双链DNA 分子组成。
携带1-100个基因, 一个菌细胞可有一至数个质粒。
质粒的特点: (1)可自我复制,稳定遗传。对生存不是必要 的。复制与染色体分开,但同步进行。 (2)不同质粒携带不同遗传信息。 (3)无质粒细菌可通过接合、转化、转导等方 式获得,不能自发产生。 例:细菌抗药性因子、大肠杆菌的F因子。 质粒应用: 基因工程,体外重组.
1、核糖体(Ribosome)
• 蛋白质合成场所,70S颗粒,由30S和50S 两 个亚单位组成。
• 化学成分: 蛋白质 核酸(rRNA) • 原核生物中游离于细胞质中或以多聚核糖 体存在。
2、贮藏物(Reserve materials)
定义:不同化学成分累积而成的沉淀颗粒. 功能:贮存营养物和代谢产物.
双歧杆菌属(Bifidobacterium)
G+,多形态杆菌,呈丫字形、V字形、弯曲 状、棒状、勺状等;专性厌氧。
发酵乳制品
良好的原料乳经过杀菌后接种特定的 微生物进行发酵作用,产生具有特殊 风味的食品,称为发酵乳制品。 发酵乳制品主要包括酸奶和奶酪两大 类,生产菌种主要是乳酸菌,分为球 菌和杆菌两种。
菌落(菌苔)形态。
2、鞭毛的着生方式
3、 鞭毛的构造
基体 鞭毛钩 鞭毛丝
G-鞭毛结构
4、鞭毛的运动
靠鞭毛丝旋转而动,其 动力来自质子动力,与 细胞膜内外质子浓度差 和电势差决定。 细菌分类、鉴定的重要 依据。
(三)荚膜(Glycocalyx)
糖被:某些细菌细胞壁外的一层厚度不定的 透明胶状物质。 荚膜:包被于某些细菌细胞壁外的一层较厚 的粘液状物质。
2. 梭状芽孢杆菌(Clostridium)
厌氧性革兰氏阳性杆菌
罐装食品中引起腐败的主要菌种
解糖嗜热梭状芽孢杆菌:分解糖类引起罐装水果、蔬 菜等食品的产气性变质。 腐败梭状芽孢杆菌:可以引起蛋白质食物的变质。 肉毒梭状芽孢杆菌:其芽孢产生在菌体的中央或极端 ,芽孢耐热性极大,能产生很强的毒素。
性菌毛一般见于G-细菌的雄性菌 株(即供体菌)中.
功能 :向雌性菌株(即受体菌)传 递遗传物质。有的性菌毛还是 RNA噬菌 体的特异性吸附受体。
四、细菌的繁殖
1. 繁殖:一个母细胞产生二个或二个以上子 细胞的过程。无性繁殖,二分裂法(binary fission) 。